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1、10申请公布号CN104131215A43申请公布日20141105CN104131215A21申请号201410332286322申请日20140714C22C37/10200601C22C33/08200601C21C1/08200601B22D1/00200601C21D5/0020060171申请人常熟市精工模具制造有限公司地址215500江苏省苏州市常熟市沙家浜镇曹浜村72发明人滕元国赵兰英74专利代理机构南京苏高专利商标事务所普通合伙32204代理人张俊范54发明名称微合金化铸铁玻璃模具及其制造方法57摘要本发明公开了一种微合金化铸铁玻璃模具，包括以下质量百分比组分C355365、。
2、SI185195、MN050055、CR005010、NI005010、MO050055、V006007、TI010020、CU0010，其余为FE。该玻璃模具的制造方法为熔炼、孕育、浇注和退火处理，孕育剂采用75硅铁孕育剂和硅钡孕育剂作为共同孕育剂以随流孕育包内孕育型腔内孕育方式混合孕育。制得的微合金化铸铁玻璃模具近内腔8MM处石墨形态为D型，石墨长度68级，珠光体数量90的细片状珠光体，石墨形态为D型。该材料在长期冷热交替变化影响下，玻璃模具强度降低，并形成表面开裂，影响模具寿命。0003随着对铸铁材料不断研究，对于灰铸铁玻璃模具的普遍要求是，模具内层需具备高抗氧化性能，模具外层则应具有优。
3、先的散热性能，基体组织以铁素体为主，珠光体含量要少基本无碳化物以防止表面开裂失效。如中国专利CN102828103B所公开的合金灰铸铁玻璃模具，涉及的灰铸铁材料中各组分质量百分比含量为335355的碳，1821的硅，0507的锰，0408的钼，01016的钒，015025的钛，0306的铬，001002的硫，003004的磷，其余为铁。其直接去除了铜及镍元素，以此希望控制铜、镍元素对珠光体的促成作用进而减少珠光体的产生。中国专利CN103205624A中公开了铁素体基体的石墨铸铁玻璃模具，各组分质量百分比含量为3337的碳、2327的硅、012014的锰、01的磷、004的硫和005的镁，其余。
4、为铁，同样不含有铜及镍元素。中国专利CN102994863A公开的铸铁玻璃模具，不含铜元素，镍含量小于002，采用稀土孕育剂孕育。然而镍元素有助于提升灰铸铁材料的抗氧化性，镍元素的去除虽然可减少珠光体的产生防止玻璃模具的细微开裂，但同样影响了其抗氧化性能。发明内容0004针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种微合金化铸铁玻璃模具，并提供该玻璃模具的制造方法，使其具备优秀的抗氧化性能，防止模具表面开裂，提高使用寿命。0005本发明的技术方案是这样的一种微合金化铸铁玻璃模具，其包括以下质量百分比组分C355365、SI185195、MN050055、CR005010、NI005010、MO。
5、050055、V006007、TI010020、CU0010，其余为FE。0006优选的，所述微合金化铸铁玻璃模具，其包括以下质量百分比组分C358、SI195、MN052、CR005、NI010、MO055、V007、TI019、CU002，其余为FE。0007在本发明的一个具体实施例中，所述微合金化铸铁玻璃模具近内腔08MM处石墨形态为D型，石墨长度68级，珠光体数量5；近内腔825MM处石墨形态为AD型，碳化物1。0008一种微合金化铸铁玻璃模具的制造方法，其包括如下步骤说明书CN104131215A2/4页40009步骤1、按各组分质量百分比选取原料加入熔炼炉进行熔炼；0010步骤2、。
6、选用75硅铁孕育剂和硅钡孕育剂作为共同孕育剂混合孕育，所述75硅铁孕育剂重量为铁水重量的0203，所述硅钡孕育剂重量为铁水重量的0506；0011步骤3、采用随流孕育包内孕育、包内孕育型腔内孕育或随流孕育包内孕育型腔内孕育三种方式中的一种进行孕育处理；0012步骤4、将铁水浇注入砂型模内，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理。0013优选的，所述步骤3中采用随流孕育包内孕育进行孕育处理时，共同孕育剂使用的重量比为随流孕育4包内孕育6。0014优选的，所述步骤3中采用包内孕育型腔内孕育进行孕育处理时，共同孕育剂使用的重量比为包内孕育6型腔内孕育4。0015优选的，所述步骤3中采用随流孕育。
7、包内孕育型腔内孕育进行孕育处理时，共同孕育剂使用的重量比为随流孕育4包内孕育4型腔内孕育2。0016为了进一步控制碳化物数量，优选的，所述步骤1中熔炼温度为15301540，所述步骤4中浇注温度为13801385。0017为了更进一步地去除材料基体组织中珠光体，使其达到几乎无碳化物，所述步骤4中退火处理为将玻璃模具加热至955保温810小时，随炉冷却至325后出炉空冷至常温。0018本发明技术方案保留了铸铁玻璃模具材料中的镍元素以及铜元素，结合各元素占比的选择使铸铁玻璃模具在具备优秀的抗氧化性能同时与无镍、铜元素的铸铁玻璃模具同样可保证模具表面不开裂，稳定玻璃模具性能。0019孕育处理时同时使。
8、用两种孕育剂以一定比例混合，并采用至少两种方式孕育处理，精确控制了熔炼温度、浇注温度及后续退火处理过程，比以往采用单一孕育剂单一方式孕育更利于基体组织细化，有效减少珠光体数量抑制碳化物生成，使玻璃模具近内腔8MM处石墨形态为D型，石墨长度68级，珠光体数量5，无碳化物；近内腔825MM处石墨形态为AD型，碳化物1。玻璃模具内腔布氏硬度达到179HBW，外圆布氏硬度为135HBW。附图说明0020图1为微合金化铸铁玻璃模具近内腔4MM处石墨形貌图。具体实施方式0021下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。0022实施例10023步骤1、按各组分质量百分比C358、SI195。
9、、MN052、CR005、NI010、MO055、V007、TI019、CU002，其余为FE，选取原料加入熔炼炉搅拌进行熔炼得到铁水，熔炼温度为1535；0024步骤2、选用占铁水重量02的75硅铁孕育剂和占铁水重量05的硅钡孕育剂混合后作为共同孕育剂混合孕育；0025步骤3、采用随流孕育包内孕育型腔内孕育进行孕育处理，随流孕育时共同孕说明书CN104131215A3/4页5育剂投放比例为共同孕育剂总重量的40，包内孕育时共同孕育剂投放比例为共同孕育剂总重量的40，型腔内孕育时共同孕育剂投放比例为共同孕育剂总重量的20。隋流孕育是指在铁水自熔炼炉引入铁水浇包时共同孕育剂随铁水流一起引入铁水浇。
10、包的孕育方式。包内孕育时指将共同孕育剂加入包内，然后冲入铁水，使其均匀熔化的孕育方式，而型腔内孕育是指浇注铁水随浇包引至浇注区域时由铁水将共同孕育剂从添加槽中带入浇注区域的孕育方式。0026步骤4、将铁水浇注入砂型模内，控制浇注温度为1385，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理，玻璃模具加热至955保温8小时，随炉冷却至325后出炉空冷至常温。0027所制得的微合金化铸铁玻璃模具近内腔08MM处石墨形态为D型，石墨长度7级，珠光体数量5，无可见碳化物，近内腔4MM处石墨形貌如图1所示；近内腔825MM处石墨形态为AD型，石墨长度为4级，珠光体数量10，碳化物1。玻璃模具内腔布氏硬度达。
11、到179HBW，外圆布氏硬度为135HBW。0028实施例20029步骤1、按各组分质量百分比C355、SI189、MN055、CR007、NI008、MO052、V007、TI010，其余为FE，选取原料加入熔炼炉搅拌进行熔炼得到铁水，熔炼温度为1530；0030步骤2、选用占铁水重量03的75硅铁孕育剂和占铁水重量06的硅钡孕育剂混合后作为共同孕育剂混合孕育；0031步骤3、采用随流孕育包内孕育进行孕育处理，随流孕育时共同孕育剂投放比例为共同孕育剂总重量的40，包内孕育时共同孕育剂投放比例为共同孕育剂总重量的60。0032步骤4、将铁水浇注入砂型模内，控制浇注温度为1385，浇注结束后从砂。
12、型模内取出玻璃模具进行退火处理，玻璃模具加热至955保温9小时，随炉冷却至325后出炉空冷至常温。0033所制得的微合金化铸铁玻璃模具近内腔08MM处石墨形态为D型，石墨长度7级，珠光体数量5，无可见碳化物；近内腔825MM处石墨形态为AD型，石墨长度为4级，珠光体数量10，碳化物1。玻璃模具内腔布氏硬度达到170HBW，外圆布氏硬度为135HBW。0034实施例30035步骤1、按各组分质量百分比C365、SI185、MN050、CR01、NI005、MO050、V006、TI020、CU010，其余为FE，选取原料加入熔炼炉搅拌进行熔炼得到铁水，熔炼温度为1540；0036步骤2、选用占铁。
13、水重量02的75硅铁孕育剂和占铁水重量06的硅钡孕育剂混合后作为共同孕育剂混合孕育；0037步骤3、采用包内孕育型腔内孕育进行孕育处理，包内孕育时共同孕育剂投放比例为共同孕育剂总重量的60，型腔内孕育时共同孕育剂投放比例为共同孕育剂总重量的40。0038步骤4、将铁水浇注入砂型模内，控制浇注温度为1380，浇注结束后从砂型模内说明书CN104131215A4/4页6取出玻璃模具进行退火处理，玻璃模具加热至955保温10小时，随炉冷却至325后出炉空冷至常温。0039所制得的微合金化铸铁玻璃模具近内腔08MM处石墨形态为D型，石墨长度7级，珠光体数量5，无可见碳化物；近内腔825MM处石墨形态为。
14、AD型，石墨长度为4级，珠光体数量10，碳化物1。玻璃模具内腔布氏硬度达到163HBW，外圆布氏硬度为139HBW。0040实施例40041步骤1、按各组分质量百分比C360、SI185、MN055、CR007、NI005、MO050、V006、TI015、CU007，其余为FE，选取原料加入熔炼炉搅拌进行熔炼得到铁水，熔炼温度为1535；0042步骤2、选用占铁水重量03的75硅铁孕育剂和占铁水重量06的硅钡孕育剂混合后作为共同孕育剂混合孕育；0043步骤3、采用包内孕育型腔内孕育进行孕育处理，包内孕育时共同孕育剂投放比例为共同孕育剂总重量的60，型腔内孕育时共同孕育剂投放比例为共同孕育剂总重量的40。0044步骤4、将铁水浇注入砂型模内，控制浇注温度为1385，浇注结束后从砂型模内取出玻璃模具进行退火处理，玻璃模具加热至955保温9小时，随炉冷却至325后出炉空冷至常温。0045所制得的微合金化铸铁玻璃模具近内腔08MM处石墨形态为D型，石墨长度7级，珠光体数量5，无可见碳化物；近内腔825MM处石墨形态为AD型，石墨长度为4级，珠光体数量10，碳化物1。玻璃模具内腔布氏硬度达到165HBW，外圆布氏硬度为142HBW。说明书CN104131215A1/1页7图1说明书附图CN104131215A。